Andreas F. Kopp

Background: Iodinated X-ray contrast media (CM) are recognized worldwide to be among the safest and most widely used injectable drugs. However, adverse drug reactions (ADRs) may still occur, ranging in severity from minor disturbances to severe and potentially fatal complications. Purpose: To prospectively determine the incidence and characteristics of acute ADRs during clinical utilization of a single nonionic monomeric contrast agent, iopromide, in routine radiological practice in a large number of nonselected patients. Material and Methods: 74,717 patients were enrolled in a prospective international postmarketing surveillance registry with iopromide (Ultravist; Bayer Schering Pharma AG, Berlin, Germany). A standardized questionnaire was used to collect the following patient information from 762 centers in 27 countries: baseline demographics, risk factors, premedication regimen, type of examination, route of injection, volume and selected concentration of iopromide, and overall tolerance to CM (utilizing specific criteria and descriptors). Results: The overall rate of ADRs, including tolerance indicators (TI) (i.e., heat sensation and pain at the injection site), was 2%; when TIs were excluded, the rate was 1.5%. Fourteen serious adverse reactions were reported (rate 0.02%), of which none were fatal. There was a higher incidence of ADRs among women and for the age group ranging between 18 and 30 years. Patients with established risk factors, such as a history of previous CM reaction or allergic diathesis (7.4% and 4.1%, respectively), were at an increased risk for developing an ADR when compared to patients without risk factors (1.2%). The incidence of ADRs was not altered by the use of premedication. Conclusion: The safety of iopromide in routine clinical practice was shown to be comparable to the published safety profiles of other nonionic iodinated contrast agents. Adverse drug reaction rates were affected by age, gender, and risk factors (especially previous CM reactions or allergies), but not by premedication.

Coronary artery disease (CAD) is the leading cause of morbidity and mortality in the Western world. Since the majority of all invasive diagnostic coronary angiography procedures are not followed by therapeutic interventions, interest is growing in noninvasive technologies to diagnose and visualize CAD. The most promising of these is multislice spiral computed tomography (MSCT), which can visualize human coronary arteries in vivo noninvasively. Since 1999, this technique has improved rapidly, offering faster gantry rotation times and smaller voxel sizes. The image quality has become significantly more stable and MSCT has become a robust imaging modality. Beginning with 4-slice scanners in 1999, the latest scanner generation employs 64 slices. The present article summarizes the technical principles, image protocols and possible clinical applications of the current 64-row scanners.

Retrospectively ECG-gated MDCT shows a high correlation and acceptable agreement of left-ventricular functional parameters compared to MR imaging. Thus, in addition to the non-invasive evaluation of coronary arteries, further important additional information of left-ventricular functional parameters with clinical and prognostic relevance can be achieved by one single MDCT examination. For assessment of myocardial viability, low-dose CT late enhancement scanning is feasible, and preliminary results look promising. CT late enhancement adds valuable diagnostic information on the haemodynamical significance of coronary stenoses or prior to interventional procedures.

Mehrzeilen-Detektor-Computertomographie (MDCT) Aktuelle Mehrzeilencomputertomographen verfügen über bis zu 64 Detektorzeilen. Die zeitliche Auflösung beträgt je nach Rekonstruktionsalgorithmus bis zu 165 mm bzw. 83 ms. Die örtliche Auflösung bewegt sich bei ca. 0,4 × 0,4 mm. Einsatzgebiete der MDCT sind: Detektion von Koronarstenosen: MDCT erscheinen vor allem zum Ausschluss einer stenosierenden KHK geeignet. Koronare Kalzifizierungen und hohe Ruheherzfrequenzen können die diagnostische Genauigkeit stark beeinträchtigen. Bei Herzfrequenzen > 65 Schläge/min sollten daher Betablocker gegeben werden. Beurteilung koronarer Bypassgefäße: Die MDCT erlaubt die Darstellung koronarer Bypassgefäße zur Beurteilung der Offenheit mit hoher Sensitivität und Spezifität, wohingegen die Beurteilung der Nativgefäße bei fortgeschrittener KHK oft nur eingeschränkt möglich ist. Koronaranomalien: Als Schichtbildverfahren ist die MDCT zur Darstellung des anatomischen Verlaufs koronarer Anomalien der konventionellen Koronarangiographie überlegen. Der Ursprung und der Verlauf einer anomalen Koronararterie können mit hoher Sicherheit bestimmt werden. Calcium-Scoring und Plaquemorphologie: Die MDCT ermöglicht im Gegensatz zur konventionellen Koronarangiographie auch Aussagen über die Gefäßwandbeschaffenheit, den Grad der koronaren Kalzifizierung und die Plaquemorphologie. Eine hohe Kalklast korreliert mit einer erhöhten Gesamtsterblichkeit. Sowohl in experimentellen als auch in klinischen Studien konnte gezeigt werden, dass die Dichte einer koronaren Läsion mit der Plaquebeschaffenheit korrespondiert. Fehlen koronare Kalzifizierungen, ist dies nicht mit dem Ausschluss einer KHK gleichbedeutend. MDCT in der Notfalldiagnostik: Unverändert spielt die MDCT der Thoraxorgane durch ihre gute Verfügbarkeit und durch die relativ kurze Untersuchungsdauer eine zentrale Rolle in der Notfalldiagnostik. Nahezu sämtliche Differenzialdiagnosen des Thoraxschmerzes wie die akute Lungenarterienembolie, Pneumothorax, Aortendissektion, Pneumonie, Pleuritis oder thorakale Raumforderungen lassen sich sicher nachweisen oder ausschließen. Limitationen der MDCT sind: Strahlenexposition: Eine der Hauptlimitationen der MDCT besteht in einer relevanten Strahlenexposition. Für eine komplette Untersuchung - also ein Calcium-Scoring und eine kontrastmittelangehobene Koronarangiographie - muss mit einer Strahlendosis von mindestens 6 mSv gerechnet werden. Darüber können Nebenwirkungen der iodhaltigen Kontrastmittel (insgesamt ca. 80 - 100 ml) auftreten (Nierenfunktionsverschlechterung, Induktion einer Hyperthyreose, allergische Reaktionen, Paravasate). Die Beurteilung koronarer Stents scheint trotz einzelner Publikationen zum momentanen Zeitpunkt noch nicht sicher möglich zu sein. Möglicherweise wird dies aber mit der 64-Zeilen-Technologie und angepassten Untersuchungsprotokollen in naher Zukunft gelingen. Kardiale Magnetresonanztomographie (CMRT) Die CMRT gilt mittlerweile als etabliertes Verfahren in der kardiologischen Diagnostik. Als Vorteile sind neben der guten Weichteildarstellung die nahezu patientenunabhängige Bildqualität, die fehlende Strahlenbelastung und die sehr gut verträglichen MRT-Kontrastmittel zu nennen. Die Vielfalt der Untersuchungsoptionen mit Funktionsaufnahmen, Flussmessungen, anatomischer Darstellung in unterschiedlichen Wichtungen und Kontrastmitteluntersuchungen mit Angiographie, Perfusionsanalyse und kontrastmittelverstärkten Spätaufnahmen erlaubt eine patientenindividuelle Abarbeitung der Fragestellung. Herzanatomie und Funktion: Die kardiale MRT stellt den Goldstandard bezüglich der Darstellung der ventrikulären Anatomie sowie der Bestimmung von Volumina und Funktionsparametern dar. Dies gilt in besonderem Maße für den rechten Ventrikel, der sich häufig echokardiographisch schlecht beurteilen lässt. Klappendiagnostik und Shuntquantifizierung: Die kardiale MRT ist unter Verwendung von Funktionsaufnahmen und Flussmessungen der Goldstandard bezüglich der Quantifizierung von Klappeninsuffizienz und Shuntvitien. Die Quantifizierung von Klappenstenosen, gerade der Aortenklappe, scheint ebenfalls reproduzierbare Ergebnisse zu liefern. Die endgültige Wertigkeit einer Stenosequantifizierung mittels MRT muss jedoch noch an größeren Patientenkollektiven untersucht werden. Einsatz bei KHK: Die CMRT unter Verwendung kontrastmittelverstärkter Spätaufnahmen stellt aufgrund der guten Ortsauflösung den Goldstandard in der myokardialen Vitalitätsdiagnostik dar. Die bisherigen Daten der kardialen MRT zur Prädiktion relevanter Koronarstenosen zeigen, dass alle bisherigen nichtinvasiven Methoden, einschließlich der Stressechokardiographie oder der Stressmyokardszintigraphie, der MRT unterlegen sind. Der medikamentöse Stress kann entweder durch Gabe von Dobutamin oder von vasodilatierenden Substanzen wie Adenosin ausgelöst werden. Die Diagnostik und Charakterisierung von Koronaranomalien stellt aktuell die einzige Indikation zur Koronardarstellung mittels kardialer MRT dar. Eine Detektion und Quantifizierung von Stenosen ist zum jetzigen Zeitpunkt nicht verlässlich möglich. Kardiomyopathien: Der Einsatz der kardialen MRT bei Kardiomyopathien umfasst die Beschreibung der Morphologie und Funktion sowie den Einsatz von Kontrastmittel. Neben ätiologischen und differenzialdiagnostischen Überlegungen sind auch mögliche prognostische Aussagen von Interesse. Gefäßdarstellung: Die Darstellung von erworbenen Erkrankungen und Fehlbildungen der großen Gefäße ist mit der MRT hervorragend möglich. Vorteile sind die Darstellungsmöglichkeit von Gefäßwänden und...

In the past 2 years mechanical multidetector-row CT (MDCT) systems with simultaneous acquisition of four slices and half-second scanner rotation have become widely available. Data acquisition with these scanners allows for considerably faster coverage of the heart volume compared with single-slice scanning. This increased scan speed can be used for retrospective gating together with 1-mm collimated slice widths and allows coverage of the entire cardiac volume in one breath hold. Initial results from studies in correlation with intracoronary ultrasound suggest that MDTC technology not only offers the possibility to visualize intracoronary stenoses non-invasively but also to differentiate plaque morphology. This is especially the case with the next generation of 16-row multidetector CT. An increased number of simultaneously acquired slices and sub-millimeter collimation for cardiac applications allows true isotropic scanning with high temporal resolution. Contrast-enhanced MDTC is a promising non-invasive technique for the detection, visualization, and characterization of stenotic artery disease. It could act as a gate keeper prior to cardiac catherization and finally replace conventional diagnostic modalities.

To methodically evaluate the reproducibility and accuracy of coronary arterial calcification measurements by using spiral multi-detector row and electron-beam computed tomography (CT) with a beating heart phantom. A phantom was built to mimic a beating heart with coronary arteries and calcified plaques. The simulated vessels moved in a pattern similar to that of a beating heart. The phantom operated at a variety of pulse rates (0-140 beats per minute). The phantom was repeatedly scanned in various positions by using various protocols with electron-beam and multi-detector row CT scanners to assess interexamination variability. Statistical analysis was performed to determine significant differences in interexamination variability for various acquisition protocols. Electrocardiographically (EKG) gated volume coverage with spiral multi-detector row CT (2.5-mm collimation) and overlapping image reconstruction (1-mm increment) was found to significantly improve the reliability of coronary arterial calcium quantification, especially for small plaques (P <.05). Mean interexamination variability was reduced from 35% +/- 6 (SD) (Agatston score, standard electron-beam CT) to 4% +/- 2 (P <.05) (volumetric score, spiral EKG-gated multi-detector row CT). By coupling retrospective gating with nearly isotropic volumetric imaging data, spiral multi-detector row CT provides better input data for quantification of coronary arterial calcium volume. Multi-detector row CT allows precise and repeated measurement of coronary arterial calcification, with low interexamination variability.

To investigate how the technique of retrospective gating can be used to optimize reconstruction of multi-detector row computed tomographic (CT) images for each of the three major coronary arteries during the cardiac cycle. Multi-detector row coronary CT angiograms obtained in 50 patients were reconstructed at 20%-80% of the cardiac cycle in increments of 10%. Two blinded independent reviewers assessed the image quality, in terms of artifacts and visibility, obtained with three-dimensional postprocessing for segments 1-3 (right coronary artery), segments 5-8 (left main and left anterior descending coronary arteries), and segments 11 and 12 (left circumflex artery). The following grades were assigned: 1, very poor; 2, poor; 3, fair; 4, good; and 5, excellent. The left anterior descending artery was best visualized in middiastole at 60%-70% of the cardiac cycle, and the left circumflex artery was best visualized at 50%. The optimal reconstruction window for the right coronary artery was significantly different at 40% (P < .05). Although there was good agreement (kappa = 0.75) between the two reviewers, there was a high degree of variation in the patient population. The image reconstruction window for CT angiography of the coronary arteries should be adapted to each coronary artery. The use of one fixed time point in the cardiac cycle for image reconstruction does not provide optimal image quality.

Multidetector-row CT (MDCT) scanners have been recently introduced into clinical practice. Major attributes that are improved are the z-axis coverage speed and the longitudinal resolution. These improvements translate into rapid hepatic imaging and allow new imaging protocols. Thin sections can now be used on a routine basis in single-breathhold technique. This results in improved lesion detection and the nearly isotropic image acquisition provides high-resolution multiplanar reformations. Furthermore, the ability to scan through the entire liver in 10 s or less allows acquisition of two separate sets of CT images of the liver within the time generally regarded as the hepatic arterial dominant phase in monoslice CT; thus, MDCT may demonstrate three clear separate distinct hepatic circulatory phases with a triple-pass technique. Multidetector-row CT with the improvements in morphological and functional information compared with single-slice CT enables a comprehensive approach to hepatic imaging within a single examination.